Repartido 2

Física I para Profesorado de Química
I.P.A 2014
- PRÁCTICO Nº 2 -
1. Una profesora sale de su casa y camina hacia el liceo a lo largo de un camino recto.
Al cabo de algunos minutos comienza a llover y ella regresa a su casa.
Construya una gráfica que indique la posición respecto a la casa en función del tiempo, en la
cual se indique el o los puntos donde la velocidad es:
a) cero ? b) constante y positiva? c) constante y negativa? d) de módulo creciente?
e) de módulo decreciente?
2. Un avión recorre 280 m en una pista antes de despegar; parte del reposo, se mueve con
aceleración constante y está en el aire a los 8.00 s. ¿Qué velocidad tiene cuando despega?
3.
Un auto está parado ante un semáforo, cuando lo habilita la luz viaja en línea recta y su
posición respecto al semáforo está dada por 𝑥 𝑡 =b.t2 – c.t3 , donde b = 2,40 m/s2 y
c = 0,120 m/s3
a) Calcule la velocidad media del auto entre t = 0 y t= 10.0 s.
b) Calcule la velocidad instantánea en los instantes: t= 0; t= 5,0 s y t = 10.0 s
c) ¿Cuánto tiempo después de arrancar vuelve a estar parado el auto?
4. Los sismos producen varios tipos de ondas de choque. Las más conocidas son las ondas P
(primarias o de presión) y las ondas S (secundarias o de corte). En la corteza terrestre, las
ondas P viajan a cerca de 6.5 km/s mientras que las S lo hacen a unos 3.5 km/s.
Las velocidades reales varían dependiendo del tipo de material que atraviesan. La diferencia
de tiempo entre la llegada de estos dos tipos de ondas en una estación de registro sísmico
revela a los geólogos la distancia a la que se produjo el sismo. Si el retraso es de 33 s
a) Represente los movimientos indicados en un gráfico posición en función del tiempo.
b) ¿a qué distancia de la estación sísmica se produjo el sismo?
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- PRÁCTICO Nº 2 5. Una persona que se asoma por la ventana de un edificio alto de oficinas observa lo que
sospecha es un OVNI. La persona registra la posición del objeto en función del tiempo y
encuentra que está dada por:
𝑟 𝑡 = − 5,0
𝑚
𝑚
𝑚
𝑚
𝑡𝑖 + 10,0
𝑡𝑗 + [ 7,0
𝑡 − 3,0 2 𝑡 2 ]𝑘
𝑠
𝑠
𝑠
𝑠
a) Obtenga los vectores posición, velocidad y aceleración del objeto en t=5.0 s
b) ¿Hay algún instante de tiempo en que la velocidad del objeto sea cero?
c) ¿La aceleración del objeto, es constante o cambia con el tiempo?
6. El tripulante de un globo aerostático, que sube verticalmente con una velocidad constante de
módulo 5,00 m/s, suelta un saco de arena cuando el globo está 40.0 m sobre el suelo.
a) ¿Qué altura máxima alcanza el saco con respecto al suelo?
b) Calcule la posición y velocidad del saco a 0,250 s y 1,00 después de soltarse.
c) ¿Cuánto tardará el saco en chocar con el suelo? d) ¿Con qué rapidez chocará?
e) Dibuje las gráficas ay(t); vy(t), y(t) para el movimiento del saco de arena.
7. Si se pudiera no tomar en cuenta la resistencia del aire sobre las gotas de lluvia, podríamos
tratarlas como objetos en caída libre.
a) Las nubes de lluvia suelen estar a unos pocos cientos de metros sobre el suelo. Estime la
rapidez (en m/s y km/h) con que las gotas llegarían al suelo si fueran objetos en caída
libre.
b) Estime (en base a sus observaciones personales) la velocidad real con que las gotas de
lluvia chocan contra el piso.
c) En base a las respuestas en a) y b) ¿es justificable ignorar la resistencia del aire sobre las
gotas de lluvia? Explique.
8. Algunos insectos (por ejemplo la pulga) pueden proyectarse verticalmente por sí mismos
con una aceleración de unos 400g (un orden de magnitud superior al que un ser humano
puede resistir). Estos insectos saltan “desdoblando” sus patas, que tienen una longitud
aproximada de 0,60cm. Realice un modelo del problema y estime:
a) ¿Hasta que altura puede saltar el insecto?
b) ¿Cuánto tiempo permanecen en el aire?
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- PRÁCTICO Nº 2 9. Una pelota se deja caer libremente desde lo alto de un edificio y simultáneamente se dispara
verticalmente hacia arriba, desde el suelo, una bengala con una velocidad que varía según la
expresión v  3,0  t 2 m Si ambos cuerpos demoran 3,0 segundos en cruzarse:
s
a) ¿Qué altura tenía dicho edificio?
b) ¿Qué velocidad tenían ambos cuerpos al encontrarse y dónde se encontraron?
c) Indica las características de la aceleración de cada cuerpo en ese instante.
10.
Los bomberos están lanzando un chorro de agua a un edificio en llamas utilizando una
manguera de alta presión que imprime al agua una rapidez de 25m/s al salir por la boquilla.
Los bomberos ajustan el ángulo de elevación α de la manguera hasta que el agua tarda 3,00
s en llegar a un edificio que está a 45,0 m de distancia.
Considerando que una vez que el chorro sale de la manguera, se puede modelar el
movimiento del agua como el movimiento de proyectil y suponiendo que la boquilla de la
manguera está a nivel del suelo,
a) Calcule el ángulo α
b) Determine el módulo de la velocidad y de la aceleración en el punto más algo de la
trayectoria.
c) ¿A qué altura sobre el suelo incide el chorro de agua sobre el edificio y con que rapidez
lo hace?
11 Al combatir los incendios forestales, los aviones apoyan a los equipos terrestres dejando
caer agua sobre el fuego. Un piloto practica tirando una lata con tinta roja, tratando de dar en
un blanco en el suelo. Si el avión vuela horizontalmente a 90,0 m de altura con una rapidez de
64,0 m/s, ¿a qué distancia horizontal del blanco deberá soltar la lata? Haga un esquema que
represente la situación y anote las consideraciones que hace para resolver el problema.
V02
12 Un futbolista patea al arco, desde una distancia horizontal de 40,0m,
rebotando en el travesaño de 2,40m de altura, con la mitad de la
velocidad con la que llegó y formando un ángulo de 45º con la
horizontal (V02).
V0
37º
a) ¿Qué velocidad inicial V0 tiene la pelota?
b) ¿A qué distancia del futbolista toca el césped la pelota, después de rebotar?
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